DE3622360A1 - Verfahren zur herstellung eines grundelements fuer lichtwellenleiter-kabel - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Grundelements für Lichtwellenleiter-Kabel, mit welchem um mindestens einen Lichtwellenleiter mittels eines Extruders ein schlauchförmiger Mantel mit Abstand herumgeformt wird und mit welchem in den Mantel ein den Lichtwellenleiter einbettendes, den ganzen lichten Querschnitt des Mantels ausfüllendes Dichtungsmaterial eingebracht wird (EP-PS 00 87 757).

Lichtwellenleiter - im folgenden kurz "LWL" genannt - sind Gebilde aus Glas, die zur Übertragung von Lichtwellen geeignet sind. Solche LWL dienen in der Nachrichtentechnik als Ersatz der bisher üblichen metallischen Leiter, gegenüber denen sie eine Reihe von Vorteilen haben. Die LWL sind sehr breitbandig und dämpfungsarm, so daß über einen "Leiter" mehr Kanäle bei vergrößertem Verstärkerabstand übertragen werden können. Sie sind gut biegbar und haben kleine Durchmesser, so daß der Kabelquerschnitt verringert werden kann. Ferner treten keine Beeinflussungen durch äußere elektrische und magnetische Störfelder auf.

Die zur Fortleitung des Lichts eingesetzten, sehr dünnen Glasfasern sind sowohl gegenüber hohen Zugkräften als auch gegen Biegung um kleine Radien empfindlich. Zu hohe Zugkräfte führen nicht nur zur Erhöhung der Dämpfungswerte der Glasfasern, sondern auch leicht zum Zerreißen derselben. Wenn eine Glasfaser mit einem zu kleinen Radius gebogen wird, tritt im Bereich der Krümmung ein Teil des zu übertragenden Lichts aus der Glasfaser aus, was ebenfalls zu einer Dämpfungserhöhung führt. Außerdem besteht auch dann die Gefahr der Zerstörung der Glasfaser, da das relativ spröde Material leicht bricht.

Mit dem bekannten Verfahren nach der eingangs erwähnten EP-PS 00 87 757 wird mindestens ein LWL zu seinem Schutz in einen schlauchförmigen Mantel eingebracht. Innerhalb des Mantels ist der LWL außerdem in ein relativ weiches, fließfähiges Dichtungsmaterial eingebettet, das den ganzen lichten Querschnitt des Mantels ausfüllt. Durch dieses Dichtungsmaterial wird einerseits verhindert, daß der LWL sich unkontrolliert im Mantel bewegen kann und das erzeugte Grundelement wird andererseits gegen Feuchtigkeit abgedichtet. In dem Mantel ist der LWL weitgehend gegen mechanische Beschädigungen geschützt. Das gilt auch, wenn ein solches Grundelement mit anderen, gleich aufgebauten Grundelementen zu einem LWL-Kabel mit einer größeren Anzahl von LWL verarbeitet wird. Bei größeren Zugbelastungen kann es aber auch bei diesem Grundelement zu unzulässig hohen Zugbeanspruchungen des LWL kommen, da der aus Kunststoff bestehende Mantel nur relativ geringe Zugkräfte aushält. Dieser Nachteil macht sich entscheidend schon bei der Herstellung des Grundelements bemerkbar, das nur mit niedriger Geschwindigkeit erzeugt werden kann, damit nur eine möglichst geringe Zugkraft auf den Mantel ausgeübt werden muß. Das bekannte Verfahren arbeitet daher bei auf dem Markt erhältlichen Vorrichtungen in vertikaler Anordnung, um das Eigengewicht der Materialien mit auszunutzen. Das erfordert eine komplizierte Sonderausführung der Herstellungsvorrichtung mit großer Bauhöhe. Nach der EP-PS 00 87 757 wird der LWL außerdem in aufwendiger Weise mittels eines Rohres durch den Extruder hindurchgeführt, um sicherzustellen, daß der LWL nicht im Extruder verklebt und dadurch die kontinuierliche Fertigung unterbricht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Grundelements für LWL-Kabel anzugeben, das mit herkömmlichen Maschinen auskommt und eine wesentlich erhöhte Abzugsgeschwindigkeit gestattet.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs geschilderten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst,

• - daß vor Erzeugung des Mantels um den LWL mit Abstand zu demselben ein aus Kunststoff bestehendes, folienartiges Band, das mit in Bandrichtung parallel zueinander verlaufenden, zugfesten Glasfäden versehen ist, längseinlaufend zu einem Rohr mit in Längsrichtung verlaufender Überlappungsstelle geformt wird,
• - daß das Dichtungsmaterial während der Formung des Rohres in dasselbe eingefüllt wird und
• - daß der Mantel auf das geschlossene Rohr, an demselben anliegend aufgebracht wird.

Das mit diesem Verfahren hergestellte Grundelement hat in seinem Aufbau ein zugfestes Bauteil, nämlich das mit Glasfäden versehene Band. Dieses zugfeste Band wird bereits bei der Herstellung im Grundelement angebracht. Es kann daher als Zugorgan verwendet werden, mit dem die zu umhüllende Glasfaser einschließlich Dichtungsmaterial durch den Extruder gezogen wird. Das Grundelement selbst ist durch die Anbringung des zugfesten Bandes mit Glasfäden insgesamt zugfest. Dieses Verfahren läßt sich problemlos mit herkömmlichen Vorrichtungen durchführen, bei denen die einzelnen Stationen horizontal hintereinander angeordnet sind.

Ein wesentlicher Vorteil dieses Verfahrens ist darin zu sehen, daß die zugfesten Elemente des zum Rohr geformten Bandes aus Glas bestehen. Sie haben daher den gleichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten wie die LWL. Temperaturänderungen können daher zu keiner relativen Verschiebung zwischen zugfestem Bauteil und LWL führen. Es können insbesondere keine temperaturbedingten Knicke oder Verwerfungen in dem als Rohr ausgeführten zugfesten Bauteil entstehen.

Das Verfahren nach der Erfindung wird anhand der Zeichnungen als Ausführungsbeispiel erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung.

Fig. 2 einen Querschnitt durch ein für das Rohr verwendbares Band in vergrößerter Darstellung.

Fig. 3 einen Querschnitt durch ein mit dem Verfahren hergestelltes Grundelement ebenfalls in vergrößerter Darstellung.

In der folgenden Beschreibung wird das Verfahren nach der Erfindung für ein Grundelement erläutert, das nur einen LWL aufweist. Das Verfahren ist auch dann anwendbar, wenn mehr als ein LWL eingesetzt wird. So sind heute insbesondere Grundelemente mit zehn LWL bekannt. Das mit dem Verfahren nach der Erfindung hergestellte Grundelement kann mit anderen, gleich aufgebauten Grundelementen zu einem LWL-Kabel mit höherer LWL-Zahl vereinigt werden. Es kann grundsätzlich aber auch selbst als LWL-Kabel verwendet werden, wenn in einem solchen Kabel nur wenige LWL vorhanden sein sollen.

Mit 1 ist eine Spule bezeichnet, auf welcher ein LWL 2 aufgewickelt ist. Der LWL 2 wird in Richtung des Pfeiles 3 von der Spule 1 abgezogen. In einer nur schematisch angedeuteten, an sich bekannten Formungseinrichtung 4 wird um den LWL 2 ein Band 5 herumgeformt, daß von einer Spule 6 abgezogen wird. Das Band 5 wird längseinlaufend zu einem Rohr 7 mit überlappenden Kanten geformt, und zwar mit Abstand zum LWL 2. In das noch offene Rohr 7 wird aus einem Behälter 8 ein fließfähiges Dichtungsmaterial 14 eingebracht. Dazu kann auch ein Röhrchen verwendet werden, das ein Stück in das Rohr 7 hineinragt. Das geschlossene Rohr 7 hat eine Überlappungsstelle 9 (Fig. 3), die sich in Längsrichtung erstreckt. In einem Extruder 10 wird auf das geschlossene Rohr 7 ein Mantel 11 aufgebracht, der auf dem Rohr 7 aufliegt. Aus dem Extruder 10 tritt das fertige Grundelement 12 für ein LWL-Kabel aus. Es kann auf eine Spule aufgewickelt oder auch direkt weiterverarbeitet werden.

Das Band 5 besteht aus Kunststoff. Es weist in seinem Aufbau zugfeste Glasfäden 13 auf, die vorzugsweise entsprechend Fig. 2 vollständig in das Material des Bandes 5 eingebettet sind. Es ist jedoch auch möglich, die Glasfäden 13 außen auf einer Seite des Bandes 5 anzubringen, wenn es gelingt, zwischen Glasfäden 13 und Band 5 eine feste Verbindung herzustellen. Die Glasfäden 13 verlaufen in dem Band 5 über dessen gesamte Länge parallel zueinander. Ihre Anzahl ist beliebig. Da das Band 5 bzw. das daraus hergestellte Rohr 7 nur als Zugelement dienen, kann die Anzahl der Glasfäden 13 niedrig gehalten werden.

Das Band 5 kann einseitig mit einer bei Wärmezufuhr klebfähigen Schicht versehen sein. Geeignet ist beispielsweise eine Verbundfolie aus Polyester und Polyäthylen, in welcher das Polyester der Träger und das Polyäthylen (Copolymer) die klebfähige Schicht ist. Diese Schicht soll bei dem fertig geformten Rohr 7 außen liegen, so daß sie beim Aufbringen des Mantels 11 aktiviert wird. Mantel 11 und Rohr 7 verkleben dadurch miteinander, so daß sich eine Art Sandwich- Konstruktion ergibt, durch welche die Festigkeit des Mantels 11 erhöht wird.

Bei dieser Ausführungsform des Bandes 5 kann die Überlappungsstelle 9 mittels einer Wärmequelle 15 schon vor dem Extruder 10 dicht verschlossen werden. Dadurch ist dann absolut sichergestellt, daß kein Dichtungsmaterial in den Extruder 10 gelangen kann.

Glasfäden 13 und LWL 2 erstrecken sich im fertigen Grundelement 12 in der gleichen Richtung. Sie haben den gleichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten. Temperaturbedingte Längenänderungen können sich daher nicht zu einer Relativbewegung zwischen LWL 2 und Glasfäden 13 auswirken. Es ist dadurch mit Sicherheit vermieden, daß das Rohr 7 nach innen geknickt wird. Eine störende Berührung zwischen LWL 2 und vorstehenden Stellen des Rohres 7 kann also nicht eintreten.

Gemäß dem Schnittbild in Fig. 3 ist das Rohr 7 mit den Glasfäden 13 mit Abstand zum LWL 2 geformt. Es ist an der Überlappungsstelle 9 verschlossen. Der gesamte lichte Querschnitt des Rohres 7 ist mit Dichtungsmaterial 14 ausgefüllt. Der Mantel 13 liegt direkt auf dem Rohr 7 auf. Er ist gegebenenfalls mit demselben verklebt.

Claims (4)

1. Verfahren zur Herstellung eines Grundelements für Lichtwellenlei­ ter-Kabel, mit welchem um mindestens einen Lichtwellenleiter mittels eines Extruders ein schlauchförmiger Mantel mit Abstand herumgeformt wird und mit welchem in den Mantel ein den Lichtwel­ lenleiter einbettendes, den ganzen lichten Querschnitt des Mantels ausfüllendes Dichtungsmaterial eingebracht wird, dadurch gekenn­ zeichnet,

• - daß vor Erzeugung des Mantels (11) um den Lichtwellenleiter (2) mit Abstand zu demselben ein aus Kunststoff bestehendes, folien­ artiges Band (5), das mit in Bandrichtung parallel zueinander verlaufenden, zugfesten Glasfäden (13) versehen ist, längsein­ laufend zu einem Rohr (7) mit in Längsrichtung verlaufender Üerlappungsstelle (9) geformt wird,
• - daß das Dichtungsmaterial (14) während der Formung des Rohres (7) in dasselbe eingefüllt wird und
• - daß der Mantel (11) auf das geschlossene Rohr (7) an demselben anliegend aufgebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein einsei­ tig mit einer bei Wärmezufuhr klebfähigen Schicht versehenes Band (5) derart zu dem Rohr (7) geformt wird, daß die klebfähige Schicht außen liegt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (7) vor dem Extruder (10) mittels einer Wärmequelle (15) in der Überlappungsstelle (9) verklebt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich­ net, daß ein Band (5) verwendet wird, bei dem die Glasfäden (13) vollständig eingebettet sind.